5.4 光合作用与能量转化（第2课时）-【生物优课PPT】2023-2024学年高中生物必修一同步PPT课件

光合作用与能量转化 2022-2023学年高一生物 人教版2019必修1 第五章第四节 第五章第四节 第二课时 生物 课程导入 叶绿体 中的色素 可见光 ADP+Pi ATP H2O O2 NADP+ 酶 吸收 光解 H+ 酶 C5 多种酶 (CH2O) CO2 固定 还原 NADPH 2C3 光反应 暗反应 类囊体薄膜 叶绿体基质 2022-2023学年高一生物 叶绿素 类胡萝卜素 （约占3/4，主要吸收红光和蓝紫光） （含量约1/4,主要吸收蓝紫光） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 绿叶中的色素 课程导入 2022-2023学年高一生物 叶绿体 双层膜 基质中有许多由囊状结构堆叠而成的基粒 光合色素分布在类囊体薄膜上，光合作用的酶分布在类囊体薄膜和基质 课程导入 2022-2023学年高一生物 2022-2023学年高一生物 目录 CONTENTS 探究光合作用原理的部分实验 1 1 光合作用的概念 2 2 光合作用的过程 3 3 光合作用的过程——光反应/暗反应 4 4 光合作用中元素的转移 5 5 光反应与暗反应的比较 6 6 条件骤变对光合作用中各物质的影响 7 7 生物 2022-2023学年高一生物 探究 光合作用原理的部分实验 01 生物 一、探究光合作用原理的部分实验 叶绿体如何将光能转化为化学能？ 光合作用如何将化学能储存在糖类等有机物中的？ 光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳呢？ 2022-2023学年高一生物 一、探究光合作用原理的部分实验 做 资料1： 19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。1928年， 科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。 不能通过光合作用实现 2022-2023学年高一生物 做做 一、探究光合作用原理的部分实验 资料2：1937 年，英国植物学家希尔： 化学反应式： 像这样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反应称作希尔反应。 2022-2023学年高一生物 做做 一、探究光合作用原理的部分实验 资料3：1941年，鲁宾、卡门实验 同种 植物 H2O C18O2 O2 甲组 CO2 H218O 18O2 乙组 同位素标记法 结论：光合作用释放的氧全部来自水。 同位素标记（示踪）法；相互对照（即对比实验）；光合作用释放的氧全部来自水，而并不来源于CO2。 2022-2023学年高一生物 一、探究光合作用原理的部分实验 资料 4： 1946年开始，美国的卡尔文等用放射性同位素14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡尔文循环。 结论：光合产物中有机物的碳来自CO2。 2C3 C5 （CH2O）+H2O 多种酶 参加催化 CO2 还原 固定 CO2 C3 （CH2O） C5 2022-2023学年高一生物 一、探究光合作用原理的部分实验 资料5： 1954年，美国科学家阿尔农(D. Arnon)发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。 光照 ATP 水 光解 尝试用示意图表示ATP的合成与希尔反应的关系？ 2022-2023学年高一生物 思考讨论 希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？ 不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。 希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？ 希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。 2022-2023学年高一生物 思考讨论 分析鲁宾和卡门做的实验，你能得出什么结论？ 光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于CO2。 尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。 2022-2023学年高一生物 一、探究光合作用原理的部分实验 年代 科学家 结论 1771 普利斯特利 植物可以更新空气 1779 英格豪斯 只有在光照下绿叶才可以更新空气 1845 R．梅耶 植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来 1864 萨克斯 绿色叶片光合作用产生淀粉 1881 恩格尔曼 氧由叶绿体释放出来，叶绿体是光合作用的场所 1941 鲁宾和卡门 光合作用释放的氧来自水 20世纪40代 卡尔文 光合产物中有机物的碳来自CO2 2022-2023学年高一生物 2022-2023学